2019人教版高中物理必修三电路及其应用第一节电源和电流精品学案
第一节 电源和电流(课件)高二物理(人教版2019必修第三册)
去电子，A 得到电子，A、B 之间的电势差很快消失，两导体成为一个等势体，
达到静电平衡。这种情况下，导线中的电流只是瞬间的。
+
+
+
+ A +
+ ++
_ _ _
_ B _
_ _ _
A
自由电子的定向运动使两个带电体成为等势体
B
一、电源
v
Q nlSq
故导体 AB 中的电流 I l nqSv
t
v
由此可见，从微观上看，电流取决于导体中自由电荷数、每个自由电
荷所带的电荷量、定向移动速率，还与导体的横截面积有关。
既然电子的定向运动速率很小，为什么闭合开关时电路中的
电灯立刻就亮了呢？
实际上，闭合开关的瞬间，电路中的各个位置以光速迅速建立了
线中平均每个铜原子贡献两个自由电子）
【答案】 v
IM
2 N A Se
四、课堂练习
3．某电解池中，若在2s内有个5.0×1015个二价正离子和1.0×1016个一价
负离子通过某截面M，其中正离子水平向右移动，那么通过这个截面的电
流的大小和方向是（ C ）
A．0.8mA，水平向左
C．1.6mA，水平向右
B．0.08mA，水平向左
D．0.16mA，水平向右
课堂小结
一、电源
三、电流的微观表达式
① 概念
① 建立模型
② 作用
② 理论推导
二、恒定电流
① 恒定电场
②恒定电流
电场在电路中传播的速度C．电流的方向就是自由电荷定向移动的方向
11.1 电源和电流 (学案)——高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
第十一章 电路及其应用第1节 电源和电流【学习目标】1．了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场。
2．理解电流的定义和定义式，知道电流的单位和方向的规定。
3．知道恒定电流的概念。
【新课教学】【学习任务一】基础新知1.电源（1）把 从正极搬到负极。
这个装置就是电源。
（2）电源作用：保持导体两端的电势差（电压），使电路有持续的 。
电源不生产电荷。
它只是电荷的搬运工。
2.电流（1）虽然导线内的电荷在不停运动，但一直会有新的电荷来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。
即，恒定电场。
、都不随时间变化的电流为恒定电流。
（2）物理意义：表示电流 程度的物理量。
（3）公式：t qI 。
q 是某一时间内通过金属导体 的电子的电荷量。
单位：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A 。
常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA)。
1A ＝ 3mA= μA电流为标量，但有方向：规定 电荷定向移动的方向为电流的方向； 电荷定向移动方向的反向为电流的方向。
例1、判断正误:（1）只要将导体置于电场中，导体内就有持续电流．（ ）（2）通过导体横截面的电荷量越多,电流越大．（ ）（3）导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有移动（ ）（4）只要将电源连接到物体两端，物体中就会有电流．（ ）例2.（多选）下列.关于电流的说法中，正确的是（ ）A ．电荷的定向移动形成电流B ．国际单位制中，电流的单位是安培，简称安C ．电流既有大小又有方向，电流相加时遵从平行四边形定则D ．由I =q t 可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多【学习任务二】探究电流的计算（1）形成电流的三种电荷为自由电子、正离子和负离子，其中金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子，液体导电时定向移动的电荷有正离子和负离子，气体导电时定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子。
（2）计算电流要分清形成电流的电荷种类，是只有正电荷或负电荷，还是正、负电荷同时定向移动。
《第十一章 1 电源和电流》学历案-高中物理人教版19必修第三册
《电源和电流》学历案（第一课时）一、学习主题本课学习主题为“电源和电流”，是高中物理课程中的重要内容。
通过本课的学习，学生将了解电源的基本概念、种类及其工作原理，掌握电流的基本概念、电流的测量方法以及电流与电源之间的关系。
二、学习目标1. 理解电源的基本概念及其分类，掌握不同类型电源的特点和用途。
2. 掌握电流的基本概念，理解电流的测量方法和单位。
3. 理解电流与电源之间的关系，能够分析电路中电流的流向和大小。
4. 培养学生的实验操作能力和观察能力，通过实验加深对电源和电流的理解。
三、评价任务1. 课堂表现评价：观察学生在课堂上的表现，包括听讲、回答问题、参与讨论等，评价学生对电源和电流概念的理解程度。
2. 作业评价：布置相关练习题和实验报告，评价学生对电源和电流知识的掌握情况及实验操作能力。
3. 测验评价：进行一次小测验，检验学生对电源和电流知识的理解和应用能力。
四、学习过程1. 导入新课：通过生活中常见的电器设备，引导学生思考其中的能源来源，引出电源的概念，为后续学习打下基础。
2. 学习电源的基本概念：介绍电源的种类、特点及用途，通过实例加深学生对电源的理解。
3. 学习电流的基本概念：通过实验演示电流的产生和测量方法，让学生了解电流的概念、单位及测量工具。
4. 分析电流与电源的关系：通过电路图，让学生理解电流的流向和大小与电源的关系，掌握分析电路的基本方法。
5. 实验操作：学生进行实验操作，观察电流表的变化，记录实验数据，分析实验结果。
6. 课堂讨论：组织学生就实验结果进行讨论，加深对电源和电流的理解。
五、检测与作业1. 课堂小测验：进行一次小测验，检验学生对电源和电流知识的掌握情况。
2. 作业布置：布置相关练习题和实验报告，让学生进一步巩固所学知识，提高实验操作能力。
六、学后反思1. 反思学习过程：学生应反思自己在学习过程中的表现，总结自己的优点和不足。
2. 反思学习效果：学生通过完成作业和测验，反思自己对电源和电流知识的掌握程度，找出自己的薄弱环节。
人教版高中物理高一必修三第十一章 第一节电源和电流学案设计
人教版高中物理高一必修三第十一章第一节电源和电流学案核心素养1.了解电流的形成，知道电源的作用和导体中的恒定电场．2.知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流．3理解电流形成的微观实质．4.会灵活运用公式计算电流的大小5.通过运用模型法分析电流及电源，培养学生综合分析问题的能力【学习重点】1、知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流．2、会灵活运用公式计算电流的大小【学习难点】理解电源的形成过程及电流的产生;知识回顾一、电源1．带正、负电荷的导体通过导线放电只能形成瞬间的电流：如图1所示，当用导线连接带正、负电荷的导体A、B时，导线中的自由电子便会在静电力的作用下沿导线做定向移动，带负电的导体B________电子，带正电的导体A________电子，周围电场迅速减弱，两导体间的电势差很快消失，电流是________的．图12．电源能给电路提供持续的电流：在两个导体间加一个装置P，如图2所示，它能源源不断地把经导线流到A的电子取走，补充给B，使A、B始终保持一定数量的正、负电荷，A、B周围空间始终存在一定的______，A、B之间始终保持一定的______．这样电路就始终保持持续的________，这种搬运电荷的装置P就是________．图2 二、恒定电场导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的________共同形成的．尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，形成一种________平衡，这样________的分布是稳定的，形成的________也是稳定的，不随时间而改变，称为恒定电场．三、恒定电流1．恒定电流：由于恒定电场的作用，电路中的电流保持恒定．我们把______________都不随时间变化的电流称为恒定电流．2．电流：(1)定义：通过导体截面的________与通过这些电荷量所用________的比值，叫做电流强度，简称电流．(2)公式表达：I ＝q t，或写成电荷量的表达式：__________. (3)单位：在国际单位制中是______，简称安，符号是A .更小的单位还有________ (mA )、________(μA )，换算关系为：1 A ＝103 mA ＝106 μA .自主学习[问题情境]电闪雷鸣时，强大的电流使天空不时发出耀眼的闪光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光，这是为什么？导体中的电流是怎样形成的？带着这个问题我们走入今天的课堂。
物理人教版高中必修三(2019年新编)11-1 电源和电流(教案)
11.1 电源和电流学习目标1．理解电源的形成过程，知道电源在电路中的作用。
2．理解恒定电场和恒定电流的形成过程。
知道恒定电场与静电场相同。
3．掌握电荷量、电流、通电时间等物理量之间的关系。
重点：理解电源的形成过程及电流的产生。
难点：会灵活运用公式计算电流的大小。
知识点一、电源1．定义：电源是不断把负电荷从正极搬运到负极从而维持正负极之间一定电势差的装置。
2．导体中的自由电荷在电场力作用下发生定向移动形成电流。
有A、B两个导体，分别带正、负电荷．如果在它们之间连接一条导线R，如下图（a）所示，导线R 中的自由电子便会在静电力的作用下定向运动，B失去电子，A得到电子，周围电场迅速减弱，A、B之间的电势差很快就消失，两导体成为一个等势体，达到静电平衡，如下图（b）所示。
3．电源可使电路中保持持续电流在上述情况中，导线R中的电流只是一个瞬时电流。
倘若在A、B之间连接一个装置P，它能源源不断地把经过导线R流到A的电子取走，补充给B，使A、B始终保持一定数量的正、负电荷，这样，A、B周围空间（包括导线之中）始终存在一定的电场，A、B之间便维持着一定的电势差。
由于这个电势差，导线中的自由电子就能不断地在静电力作用下由B经过R向A定向移动，使电路中保持持续的电流。
如上右图，能把电子从A搬运到B的装置P就是电源。
4．电源的作用（1）维持电路的两端有一定的电势差。
（2）使电路中保持持续电流。
（3）电路中的电源能把其它形式的能转化为电能，从而保持电源正负极之间有持续的电压。
【题1】下列关于电源的说法正确的是A．电源是将其他形式的能转化为电能的装置B．电源的作用是使电源的正负极保持一定量的正、负电荷，维持一定的电势差C．与电源相连的导线中的电场是由电源正、负极上的电荷形成的D．在电源内部正电荷由负极流向正极，负电荷由正极流向负极【答案】ABD【解析】在电源内部由非静电力做功（如洛伦兹力等，后面将学到）将正电荷由负极搬到正极，将负电荷由正极搬到负极，使正、负极维持一定的电势差；同时将其他形式的能转化为电能，故A、B、D正确。
11.1电源和电流人教版—【新教材】【人教版(2019)高中物理必修第三册教案】
课 时 教 案 第 11 单元第 1 案 总第 15 案课题： §11. 1 电源和电流【教学目标与核心素养】1．了解电源及电源的作用2．理解恒定电场和电流的形成过程3．会用/I q t =计算电流【教学重点】1．电流的产生及计算2．【教学难点】1．电流的微观解释I nqsv =的理解【教学过程】引入：人类对静电场的研究不仅获得了许多关于电现象的知识，而且形成了若干电学概念和研究方法，成为电学理论的基础；但是无论在自然界还是生产生活领域，更广泛存在着的是电荷流动所引起的效应，电荷为什么会流动？电荷流动服从什么规律，产生哪些效应，这些效应对人类的生产、生活方式和社会进步又起着怎样的作用呢？本节课我们就在初中学习的基础上进一步学习有关电流的知识。
生活现象：雷鸣时 → 强大电流、耀眼光芒 → 一瞬间。
手电筒 → 小灯泡持续发光 → ？分别带正、负电的导体A 、B ，它们之间有电场，有电势差。
如果用导线把A 、B 连接起来呢？现象：有电流，自由电子定向移动 → 瞬时的→一、电源思考1．若有一个装置，源源不断的把电子从A →B ： 电势差消失 {静电平衡 等势体 → 持续的电流使A 、B 始终保持一定数量的正负电荷 {始终存在一定的电场A 、B 间维持一定的电势差1．定义：能把电子从正极搬运到负极的转置思考2．电源把自由电子从A搬运到B的过程中，电子的电势能如何变化？电源发挥了怎样的作用？学生答：电子的电势能增加，电源对电荷做了功。
2．作用：保持导体两端有一定的电压，使电路中有持续的电流。
思考3．①导线中的电子为什么能从电源的负极沿导线定向移到正极？（因为导线中有电场）②在有电源的电路中导线内部的场强有何特点呢？导线中的电场将如何变化，最终又会达到怎样的状态？二、恒定电流㈠恒定电场导线内电场是由电源、导线等元件所积累的电荷共同形成的，尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，故电荷分布稳定，电场的分布也稳定，称为恒定电场。
新人教版(新教材)学案：高中第十一章电路及其应用第一节电源和电流学案必修3(物理)
学习目标1、了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场。
初步体会动态平衡的思想。
2、理解电流的定义，知道电流的单位、电流方向的规律；理解恒定电流。
3、经历金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程，从微观的角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系。
重点难点1、了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场。
（重点）2、知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流。
（重点）3、理解电流形成的微观解释以及电流的微观表达式。
（难点）自主探究一、电源1．定义：能够把电子从正极搬运到负极的装置。
2．作用：(1)维持电源正、负极间始终存在电势差。
(2)使电路中的电流能够持续存在。
二、恒定电流1．恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。
2．自由电荷定向移动的平均速率：在恒定电场的作用下，自由电荷定向加速运动，但在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞，碰撞的结果是大量自由电荷定向移动的平移速率不随时间变化。
3．恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。
4．电流(1)物理意义：表示电流强弱程度的物理量。
(2)公式：I ＝q t。
(3)单位：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A 。
常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA)。
1 mA＝10－3 A，1 μA＝10－6 A。
(4)方向：正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
探究思考一、对导线中恒定电场的理解1、导线中电场的形成：导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导线内部的电场方向沿导线的切线方向。
2、导线中的电场是合电场，它由两部分组成：（1）电源正、负极上的电荷产生的电场E0；（2）导线表面上堆积的电荷产生的电场E'。
二者电场强度的矢量和E合与导线相切，导线内的电场线和导线保持平行。
3、导线中的电场是恒定电场，不是静电场。
由于在恒定电场中，各点电场强度都不随时间变化(不一定相同)，所以它的基本性质与静电场相同。
人教版(新教材)高中物理必修3精品学案：11.1 电源和电流
第1节电源和电流核心素养物理观念科学思维1.了解电流的形成条件、电源的作用和导体中的恒定电场。
2.理解电流的定义、定义式、单位及方向的规定，会用公式q＝It分析相关问题。
会推导电流的微观表达式，从微观的角度认识影响电流大小的因素。
知识点一电源『观图助学』如图所示，A、B分别带正、负电荷，如果在它们之间连接一条导线R，导线R中自由电子会在静电力的作用下定向移动，电子在导线中定向移动，导线中有瞬间电流，我们想在导线中产生持续的电流，应该怎样解决呢？1.电源的概念：在电路中把在静电力作用下移动到导体A的电子搬运到导体B的装置。
2.电源的作用(1)在导体A、B两端维持一定的电势差。
(2)使电路中保持持续的电流。
3.常见的电源『思考判断』(1)电源能把其他形式的能转化为电能。
(√)(2)必须有电源，自由电荷才能在电路中移动。
(×)知识点二恒定电流『观图助学』雷鸣电闪时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光，这是因为有持续的电流流过小灯泡，电流是怎么形成的呢？1.恒定电场(1)定义：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。
(2)形成：导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
(3)特点：导线内的电场线与导线平行，电荷的分布是稳定的，导线内的电场是沿导线切线方向的恒定电场。
2.电流(1)概念：电荷的定向移动形成电流。
(2)物理意义：表示电流强弱程度的物理量。
(3)符号及单位：电流用符号I表示，单位是安培，符号为A。
常用单位还有毫安(mA)和微安(μA)，1 A＝103 mA＝106μA。
(4)表达式：I＝qt(q是在时间t内通过导体某一横截面上的电荷量)。
(5)方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
3.恒定电流(1)概念：大小、方向都不随时间变化的电流。
(2)形成：恒定电场使自由电荷速率增加，自由电荷与导体内不动的粒子的碰撞，使自由电荷速率减小，最终表现为平均速率不变。
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第1节电源和电流
【学习目标】
1．了解电源使电路形成电流的机制和恒定电场的建立。
2．知道电流方向的规定。
3．掌握电流的定义式，并会用来解决导线中的电流问题以及计算运动电荷所产生的等效电流。
4．能区分导体中自由电子的定向移动速率和建立电场的速率。
5．尝试利用水泵和电泵的相似性，通过类比的方法理解电源的作用。
【学习重点】
1．电流概念的建立。
2．电流的定义式。
3．电流的微观表达。
【学习难点】
1．电流的微观表达。
2．运动电荷的等效电流。
3．定向移动速率、电场传播速率、无规则热运动速率的区分。
【学习过程】
一、自主学习
（一）电源
1．电源的定义
①定义：能把_________从_________搬到_________的装置。
②作用：保持导体两端的电势差（电压），使电路有_________的电流。
2．形成电流的条件
①__________________
金属导体——自由电子
电解液——正、负离子
②__________________
（二）恒定电流
1．恒定电场
导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。
由_________的电荷产生_________称为恒定电场。
2．恒定电流
（1）________________不随时间变化的电流。
（2）定义：物理上把通过导体横截面的_________跟通过这些电荷量所用的_________的比值称为电流。
用_________表示电流。
（3）电流的定义式是_________。
（4）求电流的三要素
①_________
②_________
③_________
（5）电流的单位___________________________
1mA=_________A；1μA=_________A
国际电工委员会规定的安全电流（即摆脱电流）为_________
例1：在金属导体中，若10s内通过横截面的电量为10C，则导体中的电流为________A。
例2：导体中的电流是5mA，那么在3.2s内有______C的电荷定向移动通过导体的横截面，相当于______个电子通过该截面。
1 / 3
例3：某电解池，如果在1s 中内共有5.0×1018个一价正离子和1.0×1019个一价负电子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流强度是多大？
【思考】一段粗细均匀的导体，长为L。
两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷量为e。
求：
①导体中自由电荷总数N？
②总电量Q是多少？
③所有电荷通过横截面需要的时间？
总结：电流的微观表达式：_________。
3．深入理解：
电子定向移动的速率约_________m/s；
电子热运动的平均速率_________m/s；
电场的传播速率_________m/s。
二、课堂练习
1.关于电流的方向，下列叙述中正确的是（）
A．金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向
B．在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定
C．不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向
D．电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同
2.氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做匀速圆周运动。
已知电子的电荷量为e，运动速率为v，求电子绕核运动的等效电流多大？
3．在研究长度为l、横截面积为S的均匀导体中的电流时，在导体两端加上电压U，于是导体中有匀强电场产生，在导体中移动的自由电子受匀强电场的作用而加速，但又和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复碰撞边向前移动。
可以认为阻碍电子向前运动的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比，其大小可以表示成kv(k为恒量)。
电场力和碰撞的阻力平衡时，导体中的电子移动的平均速率v为一定值，这一定值是( )
A．
ekU
l B．
eU
kl
C．
elU
k D．elkU
4．有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的2倍，而单位时间内通过横截面的电荷量乙是甲的2倍，以下说法正确的是( )
A．甲、乙两导体的电流相同
B．乙导体的电流是甲导体的2倍
C．乙导体中自由电荷定向移动的速度是甲导体的2倍
D．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速度大小相等
5．（多选）如图所示，将左边的细铜导线与右边的粗铜导线连接起来，已知粗铜导线的横截面积是细铜导线横截面积的两倍，在细铜导线上取一个截面A，在粗铜导线上取一个截面B，若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的( )
2 / 3
A．电流相等
B．电流不相等
C．自由电子定向移动的速率相等
D．自由电子定向移动的速率不相等
6．(多选)半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直
环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流下列说
法正确的是( )
A．若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍
B．若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍
C．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大
D．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小
7．已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的电子在原子核的静电力吸引
下做半径为r的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？
3 / 3。